1、第4版的5—15.2廣域網(wǎng)——第4版的第5章廣域網(wǎng)本章先討論廣域網(wǎng)基本概念，包括廣域網(wǎng)所提供的兩種服務——數(shù)據(jù)報和虛電路。接著要討論分組轉(zhuǎn)發(fā)，即網(wǎng)絡交換結點怎樣知道應通過哪條路徑(path)才能將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到所要通信的目的主機。這就要查找轉(zhuǎn)發(fā)表。本章只討論查找轉(zhuǎn)發(fā)表的簡單過程，而轉(zhuǎn)發(fā)表是如何建立的則在下一章討論。最后介紹三種廣域網(wǎng)，即X.25網(wǎng)、幀中繼網(wǎng)和采用ATM技術的廣域網(wǎng)。5.1廣域網(wǎng)的基本概念5.1.1廣域網(wǎng)的構成當主機之間的距離

2、較遠時，例如，相隔幾十或幾百公里，甚至幾千公里，局域網(wǎng)顯然就無法完成主機之間的通信任務。這時就需要另一種結構的網(wǎng)絡，即廣域網(wǎng)。廣域網(wǎng)由一些結點交換機以及連接這些交換機的鏈路組成。結點交換機執(zhí)行將分組存儲轉(zhuǎn)發(fā)的功能。結點之間都是點到點連接，但為了提高網(wǎng)絡的可靠性，通常一個結點交換機往往與多個結點交換機相連。受經(jīng)濟條件的限制，廣域網(wǎng)都不使用局域網(wǎng)普遍采用的多點接入技術。從層次上考慮，廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)的區(qū)別很大，因為局域網(wǎng)使用的協(xié)議主要在數(shù)據(jù)鏈

3、路層（還有少量物理層的內(nèi)容），而廣域網(wǎng)使用的協(xié)議在網(wǎng)絡層。在廣域網(wǎng)中的一個重要問題就是路由選擇和分組轉(zhuǎn)發(fā)。然而廣域網(wǎng)并沒有嚴格的定義。通常廣域網(wǎng)是指覆蓋范圍很廣（遠遠超過一個城市的范圍）的長距離網(wǎng)絡。由于廣域網(wǎng)的造價較高，一般都是由國家或較大的電信公司出資建造。廣域網(wǎng)是因特網(wǎng)的核心部分，其任務是通過長距離（例如，跨越不同的國家）運送主機所發(fā)送的數(shù)據(jù)。連接廣域網(wǎng)各結點交換機的鏈路都是高速鏈路，其距離可以是幾千公里的光纜線路，也可以是幾萬公

4、里的點對點衛(wèi)星鏈路。因此廣域網(wǎng)首先要考慮的問題是它的通信容量必須足夠大，以便支持日益增長的通信量。圖51表示相距較遠的局域網(wǎng)通過路由器與廣域網(wǎng)相連，組成了一個覆蓋范圍很廣的互聯(lián)網(wǎng)。這樣，局域網(wǎng)就可通過廣域網(wǎng)與另一個相隔很遠的局域網(wǎng)進行通信?；ヂ?lián)網(wǎng)和路由器的工作原理將在第6章中討論。路由器是一種特殊用途的主機，在圖中將它畫在兩種網(wǎng)絡之外。其實它也可同時畫在兩個網(wǎng)絡之中，因為它既屬于局域網(wǎng)也屬于廣域網(wǎng)。局域網(wǎng)局域網(wǎng)廣域網(wǎng)路由器結點交換機互聯(lián)

5、網(wǎng)圖51由局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)組成互聯(lián)網(wǎng)像圖51所示的互聯(lián)網(wǎng)，即使覆蓋范圍很廣，一般也不稱它為廣域網(wǎng)，因為在這種網(wǎng)絡中，不同網(wǎng)絡的“互連”才是它的最主要的特征?；ヂ?lián)網(wǎng)必須使用路由器來連接，而廣域網(wǎng)指的是單個的網(wǎng)絡，它使用結點交換機連接各主機而不是用路由器來連接各網(wǎng)第4版的5—3有分組都必須沿著這條虛電路傳送。在數(shù)據(jù)傳送完畢后，還要將這條虛電路釋放掉。需要注意的是，由于采用了存儲轉(zhuǎn)發(fā)技術，所以這種虛電路就和電路交換的連接有很大的不同。在電路交換

6、的電話網(wǎng)上打電話時，兩個用戶在通話期間自始至終地占用一條端到端的物理信道。但當我們占用一條虛電路進行主機通信時，由于采用的是存儲轉(zhuǎn)發(fā)的分組交換，所以只是斷續(xù)地占用一段又一段的鏈路，雖然我們感覺到好像(但并沒有真正地)占用了一條端到端的物理電路。建立虛電路的好處是可以在數(shù)據(jù)傳送路徑上的各交換結點預先保留一定數(shù)量的資源（如帶寬、緩存），作為對分組的存儲轉(zhuǎn)發(fā)之用。假定還有主機H2和主機H6通信。所建立的虛電路為經(jīng)過B→E兩個結點的VC2。在虛

7、電路建立后，網(wǎng)絡向用戶提供的服務就好像在兩個主機之間建立了一對穿過網(wǎng)絡的數(shù)字管道(收發(fā)各用一條)。所有發(fā)送的分組都按發(fā)送的前后順序進入管道，然后按照先進先出的原則沿著此管道傳送到目的站主機。因為是全雙工通信，所以每一條管道只沿著一個方向傳送分組。這樣，到達目的站的分組順序就與發(fā)送時的順序一致，因此網(wǎng)絡提供虛電路服務對通信的服務質(zhì)量QoS(QualityofService)有較好的保證。網(wǎng)絡所提供的上述這兩種服務的思路來源不同。虛電路服務

8、的思路來源于傳統(tǒng)的電信網(wǎng)。電信網(wǎng)將其用戶終端（電話機）做得非常簡單，而電信網(wǎng)負責保證可靠通信的一切措施，因此電信網(wǎng)的結點交換機復雜而昂貴。數(shù)據(jù)報服務使用另一種完全不同的新思路。它力求使網(wǎng)絡生存性好和使對網(wǎng)絡的控制功能分散，因而只能要求網(wǎng)絡提供盡最大努力的服務。但這種網(wǎng)絡要求使用較復雜且有相當智能的主機作為用戶終端?？煽客ㄐ庞捎脩艚K端中的軟件（即TCP）來保證。從20世紀70年代起，關于網(wǎng)絡層究竟應當采用數(shù)據(jù)報服務還是虛電路服務，在網(wǎng)絡界

9、一直在進行爭論。問題的焦點就是網(wǎng)絡要不要提供網(wǎng)絡端到端的可靠通信？OSI一開始就按照電信網(wǎng)的思路來對待網(wǎng)絡，堅持“網(wǎng)絡提供的服務必須是非?？煽康摹边@樣一種觀點，因此OSI在網(wǎng)絡層（以及其他的各個層次）采用了虛電路服務。然而美國ARPA的一些專家則認為，根據(jù)多年的實踐證明，不管用什么方法設計網(wǎng)絡，網(wǎng)絡(這可能由多個網(wǎng)絡互連而成)提供的服務并不可能做得非?？煽?，用戶主機仍要負責端到端的可靠性。所以他們認為：讓網(wǎng)絡只提供數(shù)據(jù)報服務就可大大簡化

10、網(wǎng)絡層的結構。當然，網(wǎng)絡出了差錯不去處理而讓兩端的主機來處理肯定會延誤一些時間，但技術的進步使得網(wǎng)絡出錯的概率已越來越小，因而讓主機負責端到端的可靠性不但不會給主機增加更多的負擔，反而能夠使更多的應用在這種簡單的網(wǎng)絡上運行。因特網(wǎng)能夠發(fā)展到今天這樣的規(guī)模，充分說明了在網(wǎng)絡層提供數(shù)據(jù)報服務是非常成功的。除以上的區(qū)別外，數(shù)據(jù)報服務和虛電路服務還都各有一些優(yōu)缺點。根據(jù)統(tǒng)計，網(wǎng)絡上傳送的報文長度，在很多情況下都很短。若采用128個字節(jié)為分組長度

11、，則往往一次傳送一個分組就夠了。這樣，用數(shù)據(jù)報既迅速又經(jīng)濟。若用虛電路，為了傳送一個分組而建立虛電路和釋放虛電路就顯得太浪費網(wǎng)絡資源了。為了在交換結點進行存儲轉(zhuǎn)發(fā)，在使用數(shù)據(jù)報時，每個分組必須攜帶完整的地址信息。但在使用虛電路的情況下，每個分組不需要攜帶完整的目的地址，而僅需要有個很簡單的虛電路號碼的標志，這就使分組的控制信息部分的比特數(shù)減少，因而減少了額外開銷。對待差錯處理和流量控制，這兩種服務也是有差別的。在使用數(shù)據(jù)報時，主機承擔端